傅暖豪
佛山三劦智能科技有限公司 528200
摘要:随着社会的发展,人们生活水平的提高,对日常能接触到的物品提出了更高的要求,我国各行各业生产装备更新越来越快。在日用瓷的生产过程中,对节能、合格率、劳动强度等指标提到了新的高度。本文主要叙述日用陶瓷的自动化设备的特点;对陶瓷注浆生产的自动化设备进行简要的分析和研究,同时利用科学方法和可转化技术手段加速陶瓷设备的跟新换代。
日用陶瓷自动化设备的市场背景
常见的日用瓷有碗、蝶、陶瓷瓶、陶瓷装饰品等,做工精美,卫生健康是它们常被描述的,也深受广大消费者所喜爱。陶瓷是我国一门古老的传统工艺品,凝聚了我国几千年的历史文化,虽然工艺一直在不断改进,但在生产制备的环节上,自动化程度较低,装备发展比较缓慢,目前主要还是依赖于人工劳动力。市场需求的扩大成了最大的“助燃剂”,原来生产单机设备、分散的生产厂家纷纷转型,向客户提出的更高的自动化程度要求来研发设备;由原来各自生产特定工艺的单机设备产品,逐渐走向融合,”从零到整“的转变大大优化了原有的陶瓷工艺装备,实现更高效自动化生产。
日用陶瓷自动化设备的特点
1、陶瓷设备分类制坯设备和窑炉烧制设备。世界陶瓷的发展历 程中有一个事实,生产的核心工艺技术"粉碎、成形、烧成"千百年来一直没有本质性的改变,然而陶瓷产品和生产装备两大项却是一直在变化中在进步中。陶瓷产品追求更好的潮流性、实用性、功能性、文化艺术性;陶瓷装备追求更好地满足机械化、自动化、智能化、环境保护等生产要求。从传统意义上讲,陶瓷生产装备包括陶瓷机械设备、陶瓷窑炉两大部分。本司主要的研究方向便是陶瓷机械设备里的制坯(成型)设备,主要分为注浆成型和滚压成形两种。从2013年起,由佛山鑫隆机工为代表的国内企业,从日本skk或者高滨等日本老牌设备企业引进自动程度更高的滚压陶瓷设备,并且根据国内陶瓷企业的工艺进行优化和仿制,取得较大的经济效益。而注浆成型设备的起步则相对较晚,虽然2010年后已经出现大型的注浆成型设备(如湖南中航里程、重庆轻工生产的),但是依然离不开大量的劳动力去协助完成成型工序。陶瓷成型设备发展阻力重重,跟陶瓷泥坯的“脆弱“和”花样“繁多有着重要的联系。
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2、一家日用瓷生产企业,其中最重要的就是原料配方和产品外观,而陶瓷设备必须能适应,并且有效控制其原料的成型过程,与此同时,不得损伤泥坯的外观和改变产品结构,注浆类的设备尤其复杂。使用注浆成型方法的陶瓷产品,大多造型结构复杂,其模具加工生产和使用成本比较高。因此,注浆类陶瓷生产设备必须能有效控制泥浆的流动过程,保证泥浆在设备内部不会出现过量的沉淀和化学污染,设备元器件能经受住泥浆的侵蚀,最终完成一系列成型的自动运行。另外,日用陶瓷的外观做得越来越“精致“,对陶瓷设备的性能和精度提出更高的要求。在泥坯脱离模具的一刻起,就跟外界的各种因素有着千丝万缕的关系,在烧成前的陶瓷泥坯无论是硬度还结构强度(抗变形能力)都还不能承受较强烈的冲击,表面硬度更是一碰即刮花,但后续还需要几十道修整的工艺才能烧制。针对泥坯的中转操作,陶瓷设备本身需要更多的柔性设计,以此来取代人工操作和检测,提高合格率。
3、日用陶瓷设备发展的历程中,针对生产过程的工艺进行开发和引进的单机占大部分,大量的中转操作其中不乏高强度的操作基本由人来完成,因此陶瓷设备的后续发展,需要把大量的工艺环节通过自动化技术手段“串连“起来,形成可以自行流动生产流程。这就要求陶瓷设备适应性要更强,可调节范围更大,设备的开发人员更是要熟悉大量的陶瓷工艺。陶瓷设备的研发方向会朝着更大的产能,操作人员更少以及更多功能去发展。
陶瓷设备的研发方向及定位
规模较大的陶瓷生产企业对设备的需求比较急切,企业内部引进的设备也比较丰富。但中、低端产品生产企业仍然占据市场的“半壁江山“,对生产设备既是“爱”,又是“恨“,这主要是日用瓷生产企业对自动化设备的信心不高,在生产设备推行的前期有大量的劣质产品或者满足不了生产要求的产品流入陶瓷行业,为此陶瓷设备的研发进程有添一枚拦路石。
在多方的考察和跟企业充分沟通的前提下,本司于2018立项研发空心注浆类陶瓷设备,此类设备产品依旧比较落后,现有的产品普及率不高,陶瓷生产企业需应对高强度劳动的问题;要达到的功能有:定量注浆、消除浆液气泡、连续烘烤模具、自动开模取坯、模具机械化运输和装卸等一些列成型相关的工艺,高度集成于这一套生产设备里。
小结:总的来说,日用陶瓷设备是时代的产物,制约于现有的工业水平,更是多年的陶瓷工艺经验的结合体。现代化的陶瓷工厂,意味着包容性更强大,联合多个生产设备衔接着陶瓷生产工艺,把原有的经验值通过科学的检测和实验方法得出可以记录的数据,用来支撑着陶瓷企业的自动化生产之路。而设备生产厂家,早已结束单打独斗的做法,更倾向于融合共赢,一台优质好用的设备不仅仅是金钱的投入、个人的经验,也是整个行业践行出来的产物。目前自动化程度较高的陶瓷生产设备为国外引进的,这些设备的引进,为提高我国陶瓷工业的工艺技术水平,促进我国陶瓷工业生产的机械化与自动化进程和发展作出了重要贡献。
参考文献
【1】陶瓷工业装备. 工程科技Ⅰ辑. 2016(11)
【2】中国日用陶瓷行业报告[19RI0442]. 庄林楠 . 蔡宇宁 . 2019
【3】我国日用陶瓷工业机械设备的引进现状及其存在问题. 黄芯红. 1994(3)
作者简介:傅暖豪,出生年月:1990年4月,性别:男,籍贯:佛山南海,汉族
学历:本科,职称:初级助理工程师,主要从事:机械自动化设计及制造(陶瓷机械)。